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Mesure niveau d'eau puits



  1. #1
    invite878527612
    Invité

    Mesure niveau d'eau puits


    ------

    Bonjour,
    Je suis en Terminale S et dans le cadre du baccalauréat, je travaille sur un projet visant à étudier plusieurs solutions destinées à indiquer la hauteur d'eau dans un puits. J'ai choisi la mesure par capteur de pression. Mais plusieurs questions me taraudent. D'abord : est-il préférable de mesurer la pression de l'eau ou la pression de l'air et pourquoi ? J'aurais par la suite plusieurs questions à vous poser.
    Merci d'avance.

    -----

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  3. #2
    PIXEL

    Re : Mesure niveau d'eau puits

    qu'entends-tu par "mesurer la pression de l'air" ?

  4. #3
    antoine6

    Re : Mesure niveau d'eau puits

    Citation Envoyé par zakake Voir le message
    J'ai choisi la mesure par capteur de pression.
    Pourquoi?

    Mesurer une seule des deux valeurs te servira à rien, il faut les deux à la fois (et c'est réalisable avec un seul capteur)

  5. #4
    paulfjujo

    Re : Mesure niveau d'eau puits

    bonjour,


    Citation Envoyé par antoine6 Voir le message
    Pourquoi?

    Mesurer une seule des deux valeurs te servira à rien, il faut les deux à la fois (et c'est réalisable avec un seul capteur)
    Avec un capteur de pression diferentielle
    - 1 cote BP : pression (air) atmospherique ambiant (tuyau en surface au dessus de l'eau)
    - 1 coté HP : pression atmospherique + pression occassionne par la hauteur de colonne d'eau mesuree
    le tuyau doit aller jusqu'au fond de la cuve !
    la difference des 2pressions (d'air) te donne la hauteur de colonne d'eau
    1bar ~10M d'eau

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  8. #5
    invite878527612
    Invité

    Re : Mesure niveau d'eau puits

    Je veux dire soit un capteur de pression immergé et placé au fond du puits, soit un capteur de pression placé dans un tube, sans contact avec l'eau, qui mesure la variation de la pression de l'air dans ce tube selon le niveau d'eau (voir schéma).
    Images attachées Images attachées

  9. #6
    Tropique

    Re : Mesure niveau d'eau puits

    Citation Envoyé par zakake Voir le message
    Je veux dire soit un capteur de pression immergé et placé au fond du puits, soit un capteur de pression placé dans un tube, sans contact avec l'eau, qui mesure la variation de la pression de l'air dans ce tube selon le niveau d'eau (voir schéma).
    Les deux solutions ont du pour et du contre: avec un tube, c'est plus accessible, il n'y a pas de problème d'étanchéité, mais il faut un bulleur, ce qui est quand même une contrainte non-négligeable.
    Pas de complexes: je suis comme toi. Juste mieux.

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  11. #7
    nornand

    Re : Mesure niveau d'eau puits

    bjr:
    as tu envisager une mesure par ultra son ?

  12. #8
    invite878527612
    Invité

    Re : Mesure niveau d'eau puits

    Tropique : quelle est l'utilité du bulleur et où le placer ?
    nornand : oui j'ai envisagé le capteur à ultrason mais ceux que j'ai vu ont une portée max. de 7 m (et au delà, le prix augmente fortement).

  13. #9
    Tropique

    Re : Mesure niveau d'eau puits

    Citation Envoyé par zakake Voir le message
    Tropique : quelle est l'utilité du bulleur et où le placer ?
    Il se place sous l'orifice du tube de mesure, et élimine les erreurs et dérives dues au niveau de liquide dans le tube.
    Pas de complexes: je suis comme toi. Juste mieux.

  14. #10
    invite2313209787891133
    Invité

    Re : Mesure niveau d'eau puits

    Quelqu'un sur ce forum avait donné une solution sans bulleur ; en utilisant une bouteille souple au bout du tuyau.
    Sinon il est possible d'utiliser un capteur résistif, qui fourni une tension directement proportionnelle à la hauteur d'eau. Par contre les tailles de ces capteurs sont limitées à 0.6m

  15. #11
    teipouf

    Re : Mesure niveau d'eau puits

    bonjour,

    une solution chère : utilisai une tige filoguidé, faire une mesure de niveau par conductivité le site E&H en propose par exemple.

    cdt,

    Teipouf

  16. #12
    nornand

    Re : Mesure niveau d'eau puits

    peut on avoir un idée de la hauteur max (niveau mini) et la variation de niveau ?

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  18. #13
    Tropique

    Re : Mesure niveau d'eau puits

    Si tu n'es pas encore fixé sur la techno à employer, la mesure capacitive mérite d'être prise en considération:
    http://forums.futura-sciences.com/pr...iverselle.html
    Pas de complexes: je suis comme toi. Juste mieux.

  19. #14
    invite878527612
    Invité

    Re : Mesure niveau d'eau puits

    Merci de vos réponses. C'est un puits d'environ 15 m de profondeur, avec une variation de niveau de plusieurs mètres.
    J'ai donc opté pour le capteur de pression immergé dans l'eau (vu les contraintes avec le bulleur pour l'autre solution). Par contre, je ne vois comment on peut mesurer deux pressions (capteur de pression différentiel) vu que le capteur est immergé ?

  20. #15
    Tropique

    Re : Mesure niveau d'eau puits

    Citation Envoyé par zakake Voir le message
    Par contre, je ne vois comment on peut mesurer deux pressions (capteur de pression différentiel) vu que le capteur est immergé ?
    Il faut soit un capteur absolu (non-différentiel), soit prévoir un tuyau de mise à l'air.
    Pas de complexes: je suis comme toi. Juste mieux.

  21. #16
    invite878527612
    Invité

    Re : Mesure niveau d'eau puits

    J'ai lu le topic [Projet] Réalisation d'un capteur de niveau pour un puits de 15 m et l'article lié Réalisation d'un capteur de niveau d'eau pour un puits où il expose les inconvénients sur le tuyau de mise à l'air libre pour le capteur de pression différentiel. Je vais donc choisir un capteur de pression absolue. Par contre existe-t-il d'autres "systèmes", autre que celui cité précédemment avec la bouteille de savon et l'huile ? Peut-on directement placé le capteur en contact avec l'eau à condition qu'il soit hermétique ?

    P.S. : le capteur de pression absolue requiert de le placer tout au fond du puits, non ?

  22. #17
    invite878527612
    Invité

    Re : Mesure niveau d'eau puits

    J'ai lu le topic [Projet] Réalisation d'un capteur de niveau pour un puits de 15 m et l'article lié Réalisation d'un capteur de niveau d'eau pour un puits où il expose les inconvénients sur le tuyau de mise à l'air libre pour le capteur de pression différentiel. Je vais donc choisir un capteur de pression absolue. Par contre existe-t-il d'autres "systèmes", autre que celui cité précédemment avec la bouteille de savon et l'huile ? Peut-on directement placé le capteur en contact avec l'eau à condition qu'il soit hermétique ?

    P.S. : le capteur de pression absolue requiert de le placer tout au fond du puits, non ?

  23. #18
    Tropique

    Re : Mesure niveau d'eau puits

    Citation Envoyé par zakake Voir le message
    Peut-on directement placé le capteur en contact avec l'eau à condition qu'il soit hermétique ?
    Oui, il faut choisir un capteur ayant un port "humide"
    P.S. : le capteur de pression absolue requiert de le placer tout au fond du puits, non ?
    Le capteur va mesurer la colonne d'eau au-desssus de lui (plus la pression atmosphérique). Après, dans le traitement rien n'empêche d'ajouter ou de retrancher un offset.
    Mais évidemment, si le capteur est placé 1m au-dessus du fond et que le niveau passe en dessous, la mesure sera perdue.
    Pas de complexes: je suis comme toi. Juste mieux.

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  25. #19
    invite878527612
    Invité

    Re : Mesure niveau d'eau puits

    Pouvez-vous m'indiquer un site ou une marque de capteur de pression absolue ayant un port "humide" ? J'en ai vu de chez Freescale "MPX4250A" mais je ne crois pas qu'il ait un port "humide".

    Le capteur va mesurer la colonne d'eau au-desssus de lui (plus la pression atmosphérique)
    Comment peut-il mesurer la pression atmosphérique (vu que ce n'est pas un capteur différentiel) ? Faut-il prendre une constante pour la pression atmosphérique (ce qui entrainerait une erreur de mesure plus ou moins grande sachant que la précision de mon système doit être de 10 cm ) ?

  26. #20
    Tropique

    Re : Mesure niveau d'eau puits

    Citation Envoyé par zakake Voir le message
    Pouvez-vous m'indiquer un site ou une marque de capteur de pression absolue ayant un port "humide" ? J'en ai vu de chez Freescale "MPX4250A" mais je ne crois pas qu'il ait un port "humide".
    Il faut chercher avec les bons termes:
    https://www.google.be/search?hl=en&a...w=1280&bih=870
    Ce qui donne ce type de résultat par exemple:
    PressureSensors_IndustAutoMedCons_ProductProfile.pdf


    Comment peut-il mesurer la pression atmosphérique (vu que ce n'est pas un capteur différentiel) ? Faut-il prendre une constante pour la pression atmosphérique (ce qui entrainerait une erreur de mesure plus ou moins grande sachant que la précision de mon système doit être de 10 cm ) ?
    Il va la mesurer par défaut, au dessus de la pression à mesurer.
    En principe, elle ne varie pas beaucoup, et on peut se contenter de soustraire 101.325 kPa au résultat. Évidemment, en pratique elle varie quand même, et si on veut garder une précision parfaite dans des conditions cycloniques ou anticycloniques extrêmes, il faut employer un capteur de compensation à l'air, qui mesure la vraie pression atmosphérique du moment, pour pouvoir la soustraire du résultat.

    Ce qui est potentiellement plus gênant, c'est l'effet de l'altitude: selon que le puits se trouve au sommet des andes ou dans des creux près de la mer morte, on pourra avoir jusqu'à plusieurs mètres d'erreur systématique de niveau, et si on ne sait pas exactement pour quelle région du monde le système doit être calibré, cela peut poser des problèmes.
    Pas de complexes: je suis comme toi. Juste mieux.

  27. #21
    invite878527612
    Invité

    Re : Mesure niveau d'eau puits

    Merci de votre patience et de votre aide.

    P.S. : Je risque d'avoir d'autres questions par la suite.

  28. #22
    invite878527612
    Invité

    Re : Mesure niveau d'eau puits

    Re-bonjour,
    J'ai parcouru quelques sites de ventes de capteurs de pression absolue submersible et je dois dire que les prix sont assez exorbitants (centaines d'euros). Je vais donc m'inspirer du système proposé par domip ([Projet] Réalisation d'un capteur de niveau pour un puits de 15 m . Il faut donc placer le capteur dans un récipient hermétique et le plonger au fond du circuit. Par contre, faut-il que ce récipient soit déformable ? Et quelle est l'utilité de l'huile (comment le capteur peut-il mesurer la pression de l'air si la membrane est en contact avec l'huile) ?

  29. #23
    Tropique

    Re : Mesure niveau d'eau puits

    Citation Envoyé par zakake Voir le message
    Re-bonjour,
    J'ai parcouru quelques sites de ventes de capteurs de pression absolue submersible et je dois dire que les prix sont assez exorbitants (centaines d'euros).
    Le capteur lui-même n'a pas besoin d'être submersible, il suffit que le port tolère le contact de l'eau, ce qui est normalement beaucoup moins contraignant.
    Après, c'est toi qui t'arranges pour le mettre dans une enceinte étanche, avec un conduit vers l'ambiance.
    L'avantage, c'est que ce sera moins cher, l'inconvénient, c'est que c'est toi qui devras t'occuper des étanchéités, presse-étoupe et Cie.

    Je vais donc m'inspirer du système proposé par domip ([Projet] Réalisation d'un capteur de niveau pour un puits de 15 m . Il faut donc placer le capteur dans un récipient hermétique et le plonger au fond du circuit. Par contre, faut-il que ce récipient soit déformable ? Et quelle est l'utilité de l'huile (comment le capteur peut-il mesurer la pression de l'air si la membrane est en contact avec l'huile) ?
    Il est impératif que le récipient soit déformable, pour transmettre la pression extérieure.
    L'huile ne serait en principe pas indispensable: on pourrait utiliser l'air pour transmettre la pression, seulement l'air a le gros inconvénient d'être compressible, et le récipient subirait des variations de volume importantes.
    Déjà ainsi, il va falloir choisir un récipient particulièrement souple et élastique si tu veux une bonne précision: même avec l'huile, il va rester à gauche et à droite des zones compressibles, bulles et autres, et si le récipient a une déformation partiellement plastique, cela va causer un hystérésis des mesures.
    Pas de complexes: je suis comme toi. Juste mieux.

  30. #24
    invite878527612
    Invité

    Re : Mesure niveau d'eau puits

    Je ne comprends pas, vous dîtes que "le récipient doit être déformable pour transmettre la pression extérieure" (donc le liquide ou le gaz à l'intérieur doit être compressible non ?) et juste après vous
    dîtes "si le récipient a une déformation partiellement plastique, cela va causer un hystérésis des mesures".
    Et pourquoi ne pas utiliser de l'eau à la place de l'huile puisque s'il tolère le contact de l'huile, il doit bien tolérer celui de l'eau.

    il va falloir choisir un récipient particulièrement souple et élastique
    Est-ce que une poche en aluminium contenue dans un cubi de vin de 5L conviendrait ?

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  32. #25
    Tropique

    Re : Mesure niveau d'eau puits

    Citation Envoyé par zakake Voir le message
    Je ne comprends pas, vous dîtes que "le récipient doit être déformable pour transmettre la pression extérieure" (donc le liquide ou le gaz à l'intérieur doit être compressible non ?) et juste après vous ?
    Lorsqu'on parle de fluide compressible, cela signifie que le fluide en question a son volume qui varie avec la pression qu'il subit.
    Sinon, tout fluide est comprimable si on se donne la peine de lui appliquer une pression
    dîtes "si le récipient a une déformation partiellement plastique, cela va causer un hystérésis des mesures".
    Et pourquoi ne pas utiliser de l'eau à la place de l'huile puisque s'il tolère le contact de l'huile, il doit bien tolérer celui de l'eau.
    S'il tolérait le contact de l'eau, on n'aurait pas besoin de s'embêter avec tout ce bigntz, on le mettrait directement au contact de l'eau du puits.
    Est-ce que une poche en aluminium contenue dans un cubi de vin de 5L conviendrait
    A priori, je pense que oui, toute la difficulté va se trouver au niveau du scellement de l'entrée de câble dans la poche.
    Pas de complexes: je suis comme toi. Juste mieux.

  33. #26
    invite878527612
    Invité

    Re : Mesure niveau d'eau puits

    D'accord, merci pour les explications.
    Auriez-vous un lien pour acheter un capteur à port "humide" ? J'ai cherché sur Google avec les termes adéquats mais je n'ai rien trouvé.

  34. #27
    invite878527612
    Invité

    Re : Mesure niveau d'eau puits

    Je vais donc choisir le système de domip (avec l'huile). Le choix du capteur s'oriente vers un capteur de pression absolue Motorola série MPX ayant une plage de mesure allant de 0 à 3 bars (puisqu'il faut rajouter environ un bar pour la pression atmosphérique, soit une plage de 0-2 bars, c'est à dire une plage d'environ 0-20 m). Par contre, sachant que je veux une précision de 10 cm, comment choisir le bon capteur ?
    Je souhaite aussi afficher la hauteur d'eau sur un afficheur. Comment traiter le signal en sortie du capteur ? Amplificateur / CAN / microcontroleur ? Certains parlent de convertir la tension en fréquence ? Existe-t-il une électronique toute prête pour traiter le signal ?

  35. #28
    invite878527612
    Invité

    Re : Mesure niveau d'eau puits

    S'il vous plait, j'ai vraiment besoin d'aide.

  36. #29
    Tropique

    Re : Mesure niveau d'eau puits

    Désolé, on ne fait pas le boulot à la place des gens: Epcos en a, Motorola/Freescale en a , + bien d'autres, après il faut sélectionner un modèle, trouver un distributeur, etc. C'est chiant, c'est fatigant, mais c'est ton boulot. Tu as déjà eu la moitié de prédigéré, il faut assumer un minimum.
    Pas de complexes: je suis comme toi. Juste mieux.

  37. #30
    invite878527612
    Invité

    Re : Mesure niveau d'eau puits

    Je sais, c'est juste que je n'y connais pas grand-chose. Mais je vais me débrouiller pour le choix du capteur et pour la chaine d'acquisition jusqu'à l'afficheur. J'ai juste deux dernières questions :
    - sachant que la mesure de la hauteur doit être à 0.1 m près, comment puis-je calculer la précision nécessaire du capteur ? J'ai vu, par exemple, que des capteurs ont une précision de 1.4 %, ce qui correspond à une erreur de 3.5 kPa pour une plage de mesure de 0 à 250 kPa. Mais à quoi cela correspond en mètres ?
    - j'ai vu qu'il y avait des capteurs de pression relative qui mesurait la pression en prenant pour origine la pression atmosphérique. Comment cela fonctionne-t-il ? Est-ce qu'il faut faire une mesure à l'air ambiant que le capteur enregistrerait comme pression de référence (il agirait alors comme un capteur différentiel) ? Est-ce que c'est ce que vous appeler un "capteur de compensation à l'air" ? Sinon, si j'utilise un capteur de pression absolue, comme vous l'avez dit, je dois connaitre l'altitude afin de calculer la pression atmosphérique et la soustraire au résultat. Parce que si je me contente de soustraire 1013.25 hPa, l’erreur de la mesure, en plus du pourcentage d'erreur du capteur, sera assez importante.
    Voilà et encore merci.

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